CS215523B1

CS215523B1 - Homopolar stepping motor

Info

Publication number: CS215523B1
Application number: CS213880A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Navratil; Andrej Preuss; Frantisek Provaznik
Original assignee: Stanislav Navratil; Andrej Preuss; Frantisek Provaznik
Priority date: 1980-03-27
Filing date: 1980-03-27
Publication date: 1982-08-27

Abstract

Homopolární krokový motor s axiálním magnetickým tokem- má na vnitřní straně pláště z magneticky nevodivého materiálu axiálně upevněné pólové nástavce. Pólové nástavce jsou válcového tvaru a jejich čela jsou prstencovitě zesílena. Mezi čely každého páru pólových nástavců je sevřen aciálně orientovaný permanentní magnet rovněž ve tvaru dutého válce. Axiálně polarizované permanentní magnety jsou střídavě opačně polarizovány. Polarizované permanentní magnety mohou být vytvořeny ze segmentů. Magnetický tok, vycházející z axiálně orientovaných permanentních magnetů, vstupuje do pólových nástavců, pokračuje ve statorových svazcích plechů přes vzduchovou mezeru v rotorových svazcích a je uzavřen hřídelem, který je vyroben z dobře magneticky vodivého materiálu. Krokový motor vykazuje dobré dynamické vlastnosti.Axial axial homopolar motor magnetic flux has on the inside casings of non-conductive material axially fixed pole pieces. pole extensions are cylindrical in shape and their ends they are annularly reinforced. Between everyone's foreheads the pair of pole pieces is clamped acutely oriented permanent magnet also cylindrical. Axially polarized the permanent magnets are alternately opposite polarized. Polarized permanent magnets can be created from segments. magnetic flow, based on axially oriented permanent magnets, enters the poles extensions, continues in stator bundles sheet metal through the air gap in the rotor bundles and is closed by a shaft which it is made of well magnetically conductive material. The stepper motor shows good dynamic features.

Description

(54) Homopolární krokový motor(54) Homopolar stepper motor

Homopolární krokový motor s axiálním magnetickým tokem- má na vnitřní straně pláště z magneticky nevodivého materiálu axiálně upevněné pólové nástavce. Pólové nástavce jsou válcového tvaru a jejich čela jsou prstencovitě zesílena. Mezi čely každého páru pólových nástavců je sevřen aciálně orientovaný permanentní magnet rovněž ve tvaru dutého válce. Axiálně polarizované permanentní magnety jsou střídavě opačně polarizovány.The homopolar stepper motor with axial magnetic flux has an axially fixed pole piece on the inside of the housing made of magnetically non-conductive material. The pole pieces are cylindrical and their faces are annularly reinforced. An anciently oriented permanent magnet also in the form of a hollow cylinder is clamped between the faces of each pair of pole pieces. The axially polarized permanent magnets are alternately counter polarized.

Polarizované permanentní magnety mohou být vytvořeny ze segmentů. Magnetický tok, vycházející z axiálně orientovaných permanentních magnetů, vstupuje do pólových nástavců, pokračuje ve statorových svazcích plechů přes vzduchovou mezeru v rotorových svazcích a je uzavřen hřídelem, který je vyroben z dobře magneticky vodivého materiálu.Polarized permanent magnets may be formed from segments. The magnetic flux, starting from the axially oriented permanent magnets, enters the pole pieces, continues the stator bundles of sheets through the air gap in the rotor bundles and is closed by a shaft which is made of a well magnetically conductive material.

Krokový motor vykazuje dobré dynamické vlastnosti.The stepper motor has good dynamic properties.

215323215323

Vynález se týká homopolárního krokového motoru. Jsou známy krokové motory konstruované jednak jako* reluktanční, jednak s aktivním rotorem. To znamená, že na rotoru je umístěn jeden nebo* několik permanentních magnetů.The invention relates to a homopolar stepper motor. Stepper motors designed for both reluctance and active rotor are known. That is, one or more permanent magnets are mounted on the rotor.

V současné době se převážně konstruují krokové motory homopolárního provedení s 'axiálně orientovaným permanentním magnetem na rotoru. Tak je například konstruován homopolární krokový motor podle autorského osvědčení č. 181 047.Nowadays, stepper motors of homopolar design with axially oriented permanent magnet on the rotor are mainly constructed. Thus, for example, a homopolar stepper motor according to the author's certificate No. 181 047 is constructed.

Ve všech případech má umístění permanentního* magnetu na rotoru, vytvářejícího* axiální tok homopolárního krokového motoru, za následek relativně velký objem rotoru, tj. zvětšení jeho délky nebo průměru. Tím nabývá rotor krokového motoru značný setrvačný moment a dynamické vlastnosti celého pohonu s krokovým motorem se zhoršují.In all cases, the placement of a permanent magnet on the rotor generating an axial flow of the homopolar stepper motor results in a relatively large rotor volume, i.e. an increase in its length or diameter. As a result, the rotor of the stepper motor acquires considerable inertia and the dynamic characteristics of the entire stepper motor drive deteriorate.

Účelem vynálezu, bylo zkonstruovat homopolární krokový motor s axiálním tokem, který by nemel vpředu uvedenou nevýhodu. Tohoto účelu se dosáhlo úpravou podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom*, že mezi čely každého páru axiálně na vnitřní straně magneticky nevodivého* pláště upevněných pólových nástavců tvaru dutých válců je sevřen axiálně polarizovaný permanentní magnet, rovněž tvaru dutého válce, přičemž axiálně polarizované permanentní magnety jsou střídavě opačně polarizovány.The purpose of the invention was to construct a homopolar stepper motor with an axial flow, which would not have the aforementioned disadvantage. This is achieved by a modification according to the invention, characterized in that an axially polarized permanent magnet, also of a hollow cylinder shape, is clamped between the faces of each pair of axially on the inside of the magnetically non-conductive housing of the hollow-cylindrical pole pieces. the magnets are alternately polarized.

Příklad provedení homopolárního krokového motoru je dále popsán a vysvětlen s pomocí výkresu, na němž je motor vyznačen v podélném řezu. Na vnitřní straně pláště 6 z magneticky nevodivého materiálu jsou axiálně upevněny pólové nástavce 1 válcového tvaru, jejichž čela jsou prstenCovitě zesílena. Mezi čely každého páru pólových nástavců 1 je sevřen axiálně orientovaný permanentní magnet 5, rovněž tvaru dutého válce. S výhodou odpovídá jeho* vnější průměr vnějšímu průměru čela pólového nástavce 1. Do pólového nástavce 1 je zasazen svazek 2 statorových plechů s vloženým budicím vinutím 7. Proti svazku 2 statorových plechů jsou na magneticky dobře vodivém hřídeli 4 motoru upevněny rotorové svazky 3. V příkladu provedení jsou na výkrese vyznačeny dva permanentní magnety 5 tvaru dutého válce, sevřené vždy mezi čely obou párů pólových nástavců 1, a jsou navzájem opačně polarizovány. K snížení technologické náročnosti výroby motoru jsou permanentní magnety 5 tvaru dutého válce sestaveny ze segmentů libovolného množství, tvořících stěny dutého válce permanentního magnetu 5.An exemplary embodiment of a homopolar stepper motor is further described and explained with reference to the drawing in which the motor is shown in longitudinal section. On the inner side of the magnetically non-conductive material sheath 6, cylindrical pole pieces 1 are axially fastened, the faces of which are ring-reinforced. An axially oriented permanent magnet 5, also in the form of a hollow cylinder, is clamped between the faces of each pair of pole pieces 1. Preferably, its outer diameter corresponds to the outer diameter of the pole piece 1 of the pole piece. A pole piece 2 with stator winding 7 is inserted into the pole piece 1. The rotor bands 3 are fastened to the stator sheet 4 with a magnetically conductive shaft 4. In the embodiment, two permanent hollow cylinder-shaped magnets 5 are clamped between the faces of the two pairs of pole pieces 1 and are polarized opposite to each other. In order to reduce the technological complexity of the engine production, the permanent magnets 5 of the shape of the hollow cylinder are made up of segments of any number forming the walls of the hollow cylinder of the permanent magnet 5.

Magnetický tok vycházející z axiálně *orientovaných permanentních magnetů 5 vstupuje do pólových nástavců 1, pokračuje ve statorových svazcích 2 a přes vzduchovou mezeru v rotorových svazcích 3 a je hřídelem 4 z magneticky dobře vodivého materiálu uzavřen.The magnetic flux emanating from the axially oriented permanent magnets 5 enters the pole pieces 1, continues in the stator bundles 2 and through the air gap in the rotor bundles 3 and is closed by a shaft 4 of magnetically conductive material.

Hlavní výhodou vynálezu je snížení kmitočtů v oboru využitím magneticky vodivého hřídele v magnetickém obvodu a tím k snížení setrvačnosti rotoru, která zlepšuje dynamické vlastnosti pohonu s krokovými motory.The main advantage of the invention is the reduction of frequencies in the art by using a magnetically conductive shaft in the magnetic circuit and thereby reducing the inertia of the rotor, which improves the dynamic properties of the stepper motor drive.

Claims

Subject

A homopolar stepper motor, comprising at least one axially polarized permanent magnet, pole pieces mounted on the inside of the motor housing, in which stator sheet bundles are mounted and opposed to a magnetically conductive rotor shaft of fixed rotor bundles, characterized in that between faces Each pair of axially on the inside of the magnetically non-conductive sheath (6) of the hollow cylindrical pole pieces (1) is clamped by an axially polarized permanent magnet (5), also of cylindrical shape, wherein the axially polarized permanent magnets (5) .

,

Homopolar stepper motor according to claim 1, characterized in that the axially polarized permanent magnet (5) of the shape of the hollow cylinder is formed of segments filling its walls.

Homopolar stepper motor according to claim 2, characterized in that the faces of the pole pieces (1) facing the axially polarized permanent magnets (5) are annularly reinforced.